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ZORB:一种用于神经网络的无导数反向传播算法

机器学习 2020-11-19 v1 神经与进化计算 机器学习

摘要

梯度下降和反向传播使神经网络在许多实际应用中取得了显著成果。尽管持续取得成功,但用梯度下降训练神经网络可能是一个缓慢而费力的过程。我们提出了一种简单但更快的训练算法,称为零阶松弛反向传播(ZORB)。ZORB 不计算梯度,而是使用目标的伪逆来反向传播信息。ZORB 旨在减少训练深度神经网络所需的时间,且不牺牲性能。为了说明加速效果,我们在 MNIST 上训练了一个 11 层的前馈神经网络,观察到 ZORB 的收敛速度比 Adam 快 300 倍,且在没有任何超参数调优的情况下达到了可比的错误率。我们还将 ZORB 的适用范围扩展到卷积神经网络,并将其应用于 CIFAR-10 数据集的子样本。在标准分类和回归基准上的实验表明,ZORB 优于传统的基于梯度下降的反向传播。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.08895,
  title  = {ZORB: A Derivative-Free Backpropagation Algorithm for Neural Networks},
  author = {Varun Ranganathan and Alex Lewandowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08895},
  year   = {2020}
}

备注

To appear in "Beyond Backpropagation - Novel Ideas for Training Neural Architectures" Workshop at NeurIPS 2020